Loża ekspertów - Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne

Przepusty w ciągach komunikacyjnych
Opinie
Loża ekspertów
Jaki jest stan
techniczny
krajowych
przepustów
w ciągach
komunikacyjnych
Jakie jest znaczenie
przepustów dla
rozwoju
infrastruktury
komunikacyjnej
w naszym kraju
?
Jak będzie przebiegał rozwój techniczny
konstrukcji przepustów w przyszłości
?
Przepusty stanowią najliczniejszą grupę obiektów mostowych. Tylko na polskich drogach jest ich kilkadziesiąt tysięcy. Choć jako budowle inżynierskie
nie mogą porównywać się z mostami, to jednak odgrywają ważną rolę w funkcjonowaniu infrastruktury komunikacyjnej. Ich znaczenie będzie nadal
rosło przede wszystkim ze względu na przepisy ochrony środowiska.
Zgodnie z tradycją, do Loży ekspertów zaprosiliśmy uznanych specjalistów budownictwa, prosząc o odpowiedź na pytania dotyczące przepustów w Polsce, a mianowicie: jakie jest znaczenie przepustów dla rozwoju infrastruktury komunikacyjnej w naszym kraju, jaki jest stan techniczny krajowych
przepustów w ciągach komunikacyjnych oraz jak będzie przebiegał rozwój techniczny konstrukcji przepustów w przyszłości. Swe opinie wyrazili: prof.
dr hab. inż. Wojciech Radomski, prof. UZ, dr hab. inż. Adam Wysokowski, dyr. Marek Tracichleb, dyr. Lech Skomorowski, a także dyr. Robert Kaszewski.
Pytanie o znaczenie przepustów dla rozwoju infrastruktury komunikacyjnej
jest moim zdaniem nie całkiem dobrze sformułowane, przepusty są bowiem
integralnymi elementami
drogowej i kolejowej infrastruktury komunikacyjnej,
ale same w sobie o żadnym
jej rozwoju nie stanowią.
Trzeba natomiast podkreślić ich znaczną rolę w funkcjonowaniu infrastruktury
❚ prof. dr hab. inż. Wojciech
komunikacyjnej. TradycyjRadomski, Zakład Mostów,
nie przepusty zaliczane są
Politechnika Warszawska
do obiektów mostowych.
Do stosunkowo niedawna
definiowano je jako obiekty służące do przeprowadzenia niewielkich cieków z jednej strony nasypu na jego drugą stronę. Obecnie
funkcje obiektów, zwanych przepustami, są szersze. Oprócz wymienionej mogą one służyć do przeprowadzania przez nasyp ciągów
pieszych, urządzeń technicznych lub dróg podrzędnych (np. tzw.
przejazdów gospodarczych), a także – i to coraz częściej wobec
rosnących wymagań ekologicznych – do migracji wolno żyjących
zwierząt. Te wszystkie funkcje sprawiają, że przepusty mają duże
znaczenie, co więcej, rola ich wzrasta, głównie wskutek wymagań
ekologicznych właśnie. Przepusty są obiektami o relatywnie niewielkiej skali w porównaniu np. z mostami lub estakadami, a więc
mało spektakularnymi, niewzbudzającymi na ogół wielkiego zainteresowania społecznego, stanowią jednak zdecydowanie najliczniejszą grup obiektów (tylko na sieci dróg krajowych jest ich ok. 15,5
tys.). Ponadto ich uszkodzenia lub niedostatki w funkcjonowaniu,
spowodowane niedostatecznym utrzymaniem, mogą spowodować
poważne straty, i to nawet na rozległych obszarach, np. podtopienia pól. O dużym znaczeniu przepustów świadczy m.in. i to, że
do ich budowy stosowanych jest wiele rozmaitych technologii, od
tradycyjnych po współczesne, całkiem różne od tych pierwszych,
zwłaszcza w zakresie rozwiązań materiałowych. Nie miejsce tu
na ich wymienianie i opisy. Warto jedynie podkreślić fakt stałego
rozwoju technologii konstruowania i wykonywania przepustów.
Oznacza to, że są to obiekty nie tylko niezbędne do właściwego
funkcjonowania infrastruktury drogowej i kolejowej, a także do
zagospodarowywania i użytkowania terenów przyległych do tras
komunikacyjnych (o czym nie zawsze się pamięta, a przecież to
także bardzo ważna rola przepustów!), ale również obiektami stale
podlegającymi unowocześnianiu.
Moja ocena stanu technicznego krajowych przepustów jest oparta
na osobistych, wyrywkowych obserwacjach, nieobejmujących rzecz
jasna całości zagadnienia. Stan techniczny przepustów jest, jak
i w przypadku innych obiektów mostowych, zróżnicowany, zależny od rodzaju rozwiązań materiałowych i konstrukcyjnych, wieku,
funkcji, a nade wszystko poziomu utrzymania. Według mego rozeznania ten ostatni czynnik ma szczególnie ważne znaczenie, a to
dlatego, że o ile wytykamy często (i zwykle słusznie!) zaniedbania
w utrzymaniu mostów, wiaduktów czy estakad, to co do utrzymania
przepustów można sformułować jeszcze ostrzejsze uwagi krytyczne.
Często bowiem przepusty nie są niestety w ogóle utrzymywane
lub utrzymywane w wysoce niedostatecznym stopniu. Powoduje
to w konsekwencji zarówno ograniczenie przewidywanej funkcji
przepustu (spotyka się czasami niemal niedrożne przepusty), jak
i uszkodzenia jego konstrukcji. Dotyczy to zwłaszcza przepustów
betonowych, prefabrykowanych, eksploatowanych już od wielu lat.
Tak więc moja, choć jak zaznaczyłem, wyrywkowa, ocena jest dość
krytyczna. Nie znaczy to jednak, że nie można znaleźć i bardzo
pozytywnych przykładów, zwłaszcza w odniesieniu do stosunkowo
nowych przepustów. Takich wzorów jest jednak nadal zbyt mało.
Sprawa utrzymania, napraw, remontów lub wymiany przepustów jest
bardzo ważna ze względów technicznych, ekonomicznych i społecznych. Jest tu pełna analogia z potrzebami w zakresie utrzymania
istniejącej infrastruktury mostowej, tylko zwielokrotniona przez dużą
liczbę przepustów. Trzeba mieć świadomość, że awarie przepustów
Listopad – Grudzień 2009
Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne
13
Opinie
14
Przepusty w ciągach komunikacyjnych
mogą spowodować takie same groźne następstwa w użytkowaniu
dróg i linii kolejowych, jak i awarie innych obiektów mostowych
(znane są takie przypadki, np. załamanie odcinka drogi wskutek
awarii przepustu).
Oczywiście, przepusty były, są i będą potrzebne. Ich liczba będzie
wzrastać proporcjonalnie do rozwoju infrastruktury komunikacyjnej.
Funkcje przepustów pozostaną niezmienione. Będą one budowane
w dużej mierze nie z materiałów tradycyjnych – kamienia, cegły
i zwłaszcza betonu – ale z użyciem takich materiałów, jak tworzywa sztuczne lub blachy faliste (konstrukcje powłokowo-gruntowe).
Odrębnym zagadnieniem jest wzmacnianie istniejących przepustów
(choćby z uwagi na zwiększenie nacisków osiowych pojazdów przy
jednoczesnym złym na ogół stanie technicznym samych przepustów). To też jest pole do wprowadzania wielu nowych rozwiązań
konstrukcyjnych i materiałowych.
W nowych rozwiązaniach ważnym elementem jest optymalizacja
kształtu przekroju poprzecznego przepustów ze względu na przepływ wody i współpracę z ośrodkiem gruntowym, stanowiącym
zasypkę. Jest to także zadanie badawcze. Tematyka przepustów,
choć ma długą już historię, nie jest wyczerpana ani pod względem
badawczym, ani praktycznym, zwłaszcza wobec wprowadzania
nowych materiałów do budowy i wzmacniania tych obiektów.
W moim przekonaniu znaczenie przepustów dla
rozwoju infrastruktury komunikacyjnej w naszym
kraju jest ogromne, choć
może niektórzy czytelnicy
posądzą mnie o przesadę.
Spróbuję swoje zdanie
krótko uzasadnić. Awaria
przepustu ma takie samo
znaczenie dla użytkowników, jak awaria obiektu
mostowego, gdyż i jedna,
i druga skutkuje zamknię❚ prof. UZ, dr hab. inż. Adam
ciem drogi kołowej lub
Wysokowski, kierownik Zakładu
kolejowej dla komunikacji.
Dróg i Mostów, Uniwersytet
Jednocześnie trudno wyZielonogórski
obrazić sobie drogi, linie
kolejowe, a nawet lotniska
bez konstrukcji inżynierskich, jakimi są przepusty. Ponadto duża
liczba przejść dla zwierząt wykonywana jest obecnie jako przejścia dolne, w postaci odpowiednio wyposażonych przepustów.
Przedmiotowe konstrukcje są jednak w dalszym ciągu niedoceniane. Stali czytelnicy „Nowoczesnego Budownictwa Inżynieryjnego” zauważyli już, że konstrukcje przepustów określam
mianem „mniejszych, słabszych braci mostów”. Jest to wynik
mniejszej spektakularności tych obiektów (trudno porównywać
konstrukcję przepustu z mostami wiszącymi, wantowymi czy
nawet kładkami dla pieszych). Jednak obecnie notuje się intensywny rozwój konstrukcji przepustów, a stosowane rozwiązania
są bardzo nowoczesne.
Generalnie stan techniczny przepustów oceniam jako zły lub
przynajmniej przeciętny. Tak się w moim życiu złożyło, że w ramach prac koordynacyjnych nad systemem gospodarki mostowej
oraz jego wdrożeniem miałem okazję ze swoim licznym zespołem
z ówczesnej Generalnej Dyrekcji Dróg Publicznych zinwentaryzować ponad 36 tys. przepustów pod drogami, oceniając przy
okazji ich stan techniczny. W owym czasie – a były to lata 90.
– niektóre z przepustów trudno było nawet zlokalizować. Moim
zdaniem obecnie stan ten wygląda dużo lepiej, a składa się na
to wiele czynników, że wymienię chociażby wzrost świadomości
technicznej (choć na co dzień może nawet tego nie zauważamy),
stopniowe zwiększanie się nakładów na utrzymanie, dostępność
nowych technologii i materiałów. Lepszy statystycznie stan techniczny wynika również z dużej liczby wybudowanych i w dalszym
ciągu realizowanych nowych ciągów komunikacyjnych, a także
ich modernizacji. Jest więc lepiej, ale w dalszym ciągu mamy
dużo do poprawienia.
Jestem życiowym optymistą, zatem i w przebiegu rozwoju
technicznego konstrukcji przepustów dostrzegam wiele pozy-
tywnych objawów. Już obecnie mamy na rynku wiele nowych
rozwiązań materiałowych i technologicznych. Sukcesywnie miałem okazję śledzić pojawianie się nowości, badając i wdrażając
te konstrukcje w trakcie swojej wieloletniej pracy w Instytucie
Badawczym Dróg i Mostów w Żmigrodzie. Rozwiązania te to
głównie konstrukcje lekkie o coraz większych rozpiętościach,
bazujące na współpracy z gruntem (różnego typu blachy faliste,
żywice poliestrowe wzmacniane włóknem szklanym, tworzywa
sztuczne o dużej gęstości, nowoczesna kamionka, beton polimerowy itp.). Są to konstrukcje o dużej nośności i trwałości. Obecnie
główny kierunek rozwoju polega na coraz lepszej optymalizacji
konstrukcji rozumianej jako całość (tzn. wraz z współpracującym ośrodkiem gruntowym). Takie podejście przynosi pożądane
korzyści ekonomiczne. Ponadto dzisiejszy przepust to już nie
tylko sama rura osłonowa i ośrodek gruntowy, ale również wiele
innych, ważnych elementów, takich jak: głowice, skrzydełka, sposób oskarpowania, rodzaj posadowienia, umocnienie dna i inne
elementy jego wyposażenia. W przypadku przejść dla zwierząt
występuje jeszcze kilka innych, specjalistycznych elementów,
m.in. półki dla zwierząt, siatki i skrzydełka naprowadzające, doświetlenia. Jak widać, jest to bogaty ładunek nowych technologii,
dlatego też duże nadzieje wiążę z upowszechnieniem wiedzy na
ten temat, a także metod nowoczesnych obliczeń. Działania te
zmierzają w kierunku stosowania optymalnych rozwiązań tak
materiałowych, jak i konstrukcyjnych do określonych warunków
konfiguracji terenu, rodzaju gruntu i występujących obciążeń (np.
nowe typy konstrukcji umożliwiają już dopuszczenie znacznie
niższych naziomów, przy ściśle określonym poziomie niwelety,
co daje duże oszczędności). Dobrym forum dyskusyjnym, służącym upowszechnianiu wiedzy w tym zakresie, jest organizowana
już po raz trzeci o tej samej tematyce Jubileuszowa Świąteczna
Drogowo-Mostowa Żmigrodzka Sesja Naukowa, której 10. edycja
odbędzie się 9 grudnia w Żmigrodzie. Wszystkich zainteresowanych serdecznie zapraszam.
Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne
Listopad – Grudzień 2009
Przepusty w ciągach komunikacyjnych
Znaczenie przepustów dla
rozwoju infrastruktury drogowej jest bardzo duże.
Bez przepustów nie można
przecież zbudować dróg,
które przechodzą przez
cieki i zgłębienia terenowe.
Przepust jako urządzenie
inżynierskie stanowi jeden
z podstawowych elementów
korpusu drogowego, tak jak
most czy wiadukt. Dzisiaj
mamy obowiązek budować
nie tylko przepusty tradycyjne, ale także ekologiczne,
❚ Marek Tracichleb, dyrektor Zarządu które służą jako przejścia
Dróg Powiatowych w Wołowie
dla zwierząt.
Trudno miarodajnie ocenić stan techniczny przepustów w naszym kraju, przypuszczam,
że co najmniej połowa z istniejących wymaga przebudowy. Swoje
stanowisko opieram na ocenie przepustów na terenie województwa
dolnośląskiego, a zwłaszcza powiatu wołowskiego, gdzie co najmniej
50% istniejących obiektów wymaga natychmiastowej interwencji.
❚ Lech Skomorowski,
dyrektor naczelny
Hobas System Polska sp. z o.o.
❚ Robert Kaszewski,
dyrektor sprzedaży
Hobas System Polska sp. z o.o.
Przepusty to bardzo istotny element rozwoju infrastruktury. Powinniśmy pamiętać o kilku czynnikach kojarzonych z tymi zagadnieniami. Otóż infrastruktura komunikacyjna to zarówno drogi, kolej,
jak i lotniska, ale też jakże często zapominane porty. Natomiast
jeżeli chodzi o przepusty, to często kojarzymy je z typową rurą do
odprowadzania wody. Dziś ich znaczenie znacznie się poszerzyło.
To przede wszystkim kształty różnego rodzaju. Zmienił się też
rodzaj zastosowań przepustów dla infrastruktury towarzyszącej,
np. różnego rodzaju przewody i okablowanie, rury osłonowe dla
innych mediów, przejścia dla zwierząt suche i mokre, z półkami
i bez półek, wreszcie duże przejścia np. dla pieszych.
Zmieniły się również metody wykonywania i naprawy istniejących
przepustów, zaczynając od wykopu otwartego, przez renowację,
a kończąc na wysoko zaawansowanych metodach mikrotunelowych. Jednocześnie należy zaspokoić oczekiwania wielu środowisk,
aby materiał stosowany w tych inwestycjach był niedrogi, szybki
i łatwy w zastosowaniu, ekologiczny na etapie produkcji i przyjazny
dla zwierząt i środowiska w trakcie eksploatacji oraz trwały.
Dziś stan przepustów jest zbliżony do stanu dróg. A więc tam,
gdzie budujemy nowe drogi, mamy również nowe przepusty, natomiast tam, gdzie drogi są modernizowane, często naprawiamy
Opinie
Szczególnie dotyczy to przepustów ceglanych, sklepionych, które
liczą sobie już ok. 80–100 lat.
Dzisiaj w drogownictwie bardzo szybko rozwijają się nowe technologie, dotyczy to również przepustów. Były konstrukcje drewniane,
kamienne, betonowe, stalowe itp. Nowe technologie to budowa
przepustów z rur podatnych, współpracujących z gruntem, gdzie
łączy się wykonanie wykończenia przepustów z otaczającym terenem. Przyszłość mają tego typu obiekty wykonane z materiałów
polietylenowych, stalowych karbowanych czy żywicznych.
przepusty, choć są znane przypadki pozostawiania starych przepustów, aby zaoszczędzić środki, co jednak szybko daje o sobie znać
w postaci katastrofy budowlanej. Niestety, większość przepustów
wykonana z kiepskiej jakości materiałów ponad 30–40 lat temu,
uległa technicznej degradacji i czasami tylko przez „nadinterpretację” możemy je nazwać przepustami.
Przyszłość w dziedzinie konstrukcji przepustów w naszym kraju
zapewne pójdzie w dwóch kierunkach. Jeden to coraz szersze
zastosowanie metod przeciskowych w celu budowy nowych przepustów na modernizowanych szlakach komunikacyjnych, szczególnie
w miejscach obok istniejących przepustów, ale również w celu
uzupełnienia, np. dla potrzeb przejść dla zwierząt. Związane jest
to także ze znacznym wzrostem natężenia ruchu pojazdów. Drugi kierunek to dalszy rozwój konstrukcji gruntowo-powłokowych,
a więc takich, które współpracują z otaczającym je gruntem. Świat
dąży do optymalizacji i lepszego wykorzystania zasobów, jakie
daje nam sama przyroda. Musimy umieć ją tylko dobrze obserwować. Regularne podnoszenie poziomu wiedzy na temat odpowiedzialności przepustu jako budowli i konieczności stosowania
trwałych materiałów, jak np. Hobas, może zapewnić długoletnią,
bezpieczną i optymalną ekonomicznie eksploatację systemów
komunikacyjnych.
Listopad – Grudzień 2009
Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne
15